La règle d'or : courir après le soleil
Le principe de l’orientation des panneaux solaires est simple : s’exposer autant que possible au soleil direct tout au long de l’année. L'arc du soleil change avec la saison et l'heure de la journée, donc la meilleure position pour un panneau donné est celle qui vous offre la meilleure exposition globale. Vous souhaitez donc optimiser deux critères : l'azimut et l'inclinaison.
Azimut : le relèvement de la boussole
L'azimut fait référence à la direction cardinale dans laquelle les panneaux sont dirigés et a la plus haute importance sur la production d'énergie réelle ressentie au quotidien.
L'idéal : le sud géographique (dans l'hémisphère nord) : le sud géographique est la meilleure direction azimutale pour les panneaux solaires dans l'hémisphère nord. Cette orientation maximisera la lumière directe du soleil sur les panneaux, lorsque le soleil se déplace dans le ciel du sud.
Quelque chose de viable : Est et Ouest : Le sud est l'orientation idéale, mais bien sûr, cela n'est pas toujours possible en raison de la conception du toit ou de l'ombrage. Les panneaux orientés vers l'est produiront plus d'énergie le matin, tandis que les panneaux orientés vers l'ouest-recevront un ensoleillement plus intense l'après-midi, ce qui peut aider à compenser les pics de consommation d'électricité et/ou à bénéficier de tarifs de rachat plus élevés-pendant ces périodes dans un certain nombre de juridictions. Cependant, en ce qui concerne la production d'énergie, l'est et l'ouest perdront généralement 10 - 15 % de production d'énergie par rapport à un système orienté au sud.
Le mauvais choix : Nord : les toits orientés vers le nord-, dans l'hémisphère nord, sont généralement les toits les moins souhaitables pour les systèmes solaires photovoltaïques résidentiels, étant donné que les panneaux recevraient le moins de lumière directe du soleil.
Angle d'inclinaison : trouver la bonne inclinaison
L'angle d'inclinaison fait référence à l'élévation des panneaux par rapport au plan horizontal. L’objectif est de positionner les panneaux le plus perpendiculairement possible aux rayons du soleil pendant la majeure partie de l’année.
Un point de départ de base : il suggère souvent que la première approche consiste à utiliser un angle d'inclinaison égal à la latitude de l'installation. Ainsi, si vous étiez à 40 degrés de latitude, vous inclineriez vos panneaux à environ 40 degrés afin d’obtenir l’énergie solaire annuelle moyenne. Cet angle d'inclinaison orientera les panneaux pour optimiser davantage le soleil en été tout en équilibrant le soleil en hiver.
Pour une solution plus saisonnière : Afin d’améliorer le rendement annuel, l’inclinaison est souvent réglée légèrement en dessous de la latitude. Si les performances hivernales sont prioritaires (parce que le soleil est plus bas), un angle plus raide sera utilisé. Si les performances estivales sont prioritaires, un angle moins profond sera finalement plus performant. La plupart des systèmes de toiture résidentiels fixes sont installés selon un angle d'inclinaison unique et optimisé qui offre le meilleur compromis toute l'année-.
L’impact combiné sur la production d’électricité
La relation entre l'inclinaison et l'azimut détermine l'efficacité et la proposition de valeur du système. Même une légère variation par rapport au maximum supposé aura un effet calculable. Selon le Laboratoire national des énergies renouvelables (NREL), un réseau orienté au sud-à son inclinaison optimale génère 100 % de son potentiel de production. En revanche, si vous faites face au sud-est ou au sud-ouest, vous serez 5-8 % plus bas que la ligne de base, qui est le tableau orienté au sud-. Un système orienté plein-est ou plein-ouest subira des impacts raisonnablement similaires d'environ 10 à 15 %. Si vous êtes orienté vers le nord dans l'hémisphère nord, vous subirez une perte de plus de 30 % en dessous du potentiel de production pour une inclinaison optimale.
Ces pertes ne sont pas théoriques ; ils encourront sur la perte réalisée. Par exemple, malgré la perte de 15 %, vous disposerez de 15 % d’électricité en moins pour faire fonctionner votre appareil, ou de moins d’électricité dans le système que vous pourrez peut-être revendre au réseau, ce qui augmentera votre retour sur investissement pour cet investissement.
Au-delà des bases : considérations avancées
Climat et météo locaux
Les zones qui reçoivent un épais brouillard matinal peuvent générer un peu plus d'énergie avec un réseau orienté à l'ouest-, car le soleil de l'après-midi serait plus clair. De même, dans les endroits où les chutes de neige sont importantes, une inclinaison plus prononcée peut être utile pour aider la neige à glisser des panneaux solaires.
Ombres
Même la meilleure orientation et inclinaison, théoriquement parfaite, ne peut pas créer d’énergie en cas d’ombre. Tous les arbres, cheminées ou autres bâtiments qui ombragent les panneaux solaires pendant une partie de la journée signifient que ces panneaux solaires ne produiront aucune énergie pendant cette période. Une évaluation professionnelle du site solaire réalisée avec un outil appelé Solar Pathfinder, ou un autre outil numérique équivalent, peut nous aider à cartographier toute ombrage potentiel tout au long de l'année et à ajuster la disposition du panneau solaire en conséquence.
Profil de charge électrique
Si le système est conçu pour l'autoconsommation-, l'orientation du panneau peut également être personnalisée en fonction de la consommation énergétique quotidienne du propriétaire. Pour les ménages qui consomment une grande partie de leur énergie pendant la journée, un panneau solaire orienté au sud répond à leurs besoins en énergie tout au long de la journée, puisqu'il produit de l'énergie toute la journée. Cependant, dans une maison où tout le monde n'est pas à la maison pendant la journée, un panneau orienté à l'ouest-peut générer plus d'énergie électrique plus tard dans la journée pour répondre aux besoins électriques du propriétaire.
Pour résumer, la sélection de l’orientation d’installation d’un panneau solaire est une entreprise compliquée. Cela implique bien plus que simplement placer les panneaux sur un toit partout où il y a un endroit pour les placer. Il s'agit d'une décision technique qui équilibre les lois immuables du mouvement planétaire avec la nature spécifique d'un site particulier et les objectifs d'utilisation énergétique du propriétaire du panneau solaire. Obtenir la bonne orientation sera le facteur numéro un pour garantir que votre investissement solaire puisse produire la plus grande quantité d’énergie propre et renouvelable pendant la durée de vie du panneau solaire.
